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CPU 的基础频率有什么参考意义?

2020-06-17知识

我们来回忆一下CPU的历史,

先说Intel吧,比较有代表性。

在睿频诞生前的中古时期,那个时候的CPU频率设定比较简单,出厂设定只有一个值,即不会降频,也不会睿频(废话,睿频还没诞生)。这个时候CPU厂家(主要是Intel,AMD比较激进后面再说)在充分考虑到大家购买的电源和主板可能不会太好,散热也很可能会用原装散热的情况下。再加上在对自家产品市场细分的条件下,这个CPU主频的设定就会非常的保守。

我还记得我当年的E2140可以通过用烟盒锡纸硬改外频,让外频从200改到266、333甚至直接改到400。让频率直接翻倍,甚至在性能翻倍的同时,原有的主板和散热还压得住。由此可见当时频率设定之保守。当然也不全是如此,也有因为某一代CPU整体比较差的时候频率设定失败的情况出现。

那么时至今日,这个设定也还在,只是在睿频之下变得好像没有任何意义一般。睿频的出现改变了很多,比如大家都开始认为睿频就是CPU应有的基本性能,其实不是的,睿频其实是厂家帮你超频,虽然超频的幅度还是略有保守,但你会发现现在的睿频越来越接近CPU的风冷极限(其实一体式水冷也是用风扇吹的,也可以算在风冷里,与风冷对应的是可以降到室温以下的半导体散热和液氮)。

比如9900K基础频率3.6,全核4.7,单核5.0,(其实这个3.6的基础频率就很有上古遗风)这样一块CPU你拿到手,只要不上液氮,用常规的风冷水冷基本上也就只能超到全核5.0,最好体质的顶天也就5.1-5.2,甚至有大量体质不好的在360排下也只能4.8-4.9。这一点让很多人大呼手动超频没意义,CPU出厂即灰烬。

AMD更是如此,AMD的频率设定一向激进,最可笑的就是当年的黑盒版CPU,买到手就没什么超频的潜力,潜力已经被厂家挖掘殆尽,而厂家宣传的卖点却是超频、不锁倍频、不锁外频之类的。这也怪不得AMD,因为AMD市场占有率一直比较低,还有很长一段时间表现比较低迷,被Intel压的没办法,只能选择尽量把频率设高一点,让自己更有竞争力。所以关于AMD不稳定的传说很可能也是这么来的,CPU的运行频率越接近频率极限就会越不稳定,会给主板供电、散热甚至是自身带来极大的压力。也可以说只要过了CPU频率与功耗最佳效能的那个点,就等于是超频了。

再比如,睿频让TDP变得无意义。甚至现在很多人都在坚定的说TDP不是功耗,TDP是热设计功耗,TDP是给散热器做参考的(你看我这篇回答发出去肯定会有人在评论纠正我,TDP不是功耗之类的)。但我要说,如果TDP仅仅是给散热器做参考的,而CPU运行时的功耗又远大于TDP,那么这个TDP标出来就已经不只是骗人这么简单了,简直是害人。而且现在还是有很多盒装CPU自带原装散热的,而且这个散热器通常是按TDP来的,那么厂家给你配这样一个散热器又为了什么,明知压不住的啊?所以TDP是从什么时候开始变得无意义的呢?其实就是从睿频诞生后没多久,当人们习惯上把睿频频率当成CPU的实际性能的时候开始的。

所以TDP是什么?其实TDP就是根据CPU的基础频率来的,基本上就是CPU在基础频率满载时候所达到的功耗值。(原装散热也就是基础频率满载时的散热)

那么,这个基础频率是不是真的一点意义都没有了呢?其实不是

他的意义很简单,就是全核满载的下限。

就是当你主板供电和散热特别差的时候,CPU运行一定会降频的时候,这个CPU满载的时候只会降到基础频率,不会更低了。

比如你9900K用了p10主板,用了原装散热器,呃,不对,9900K没送原装散热器,那就这么说,你严格按照TDP选了一款散热器。当你试图让CPU满载的时候你会发现,没错,CPU「降频」了。这个「 降频」其实本身就是个伪概念 ,正确的说法应该是说 CPU无法维持睿频,只能选择降低睿频频率或完全放弃睿频,只以基础频率运行。

而且这个时候通常你会发现,这个时候CPU就算「降频」了,他也有个下限,这个下限就是基础频率,除非你把机箱所有口全堵死,不然不会再低于基础频率。

有一个问题忘说了,加一下。

关于CPU有时候会降到很低甚至到零点几这样的频率的原因。

这个是CPU节能,与睿频是两回事,睿频是应用在高负载下的,而节能是应用在无负载下的,注意,不是低负载,可以说是超低负载,就是操作系统在运行,操作系统下一些占资源非常低的应用在运行,比如时间啊,后台程序之类的,没有任何人为打开的正在运行的程序,这种超低负载的时候,会启用节能,允许把频率降到相当低的程度来节约能源。

关于节能和睿频这两个可以这样理解。

比如汽车,开过车的都知道,挂N挡怠速的时候发动机无负载的时候转速通常不到一千转。等你挂了D挡的时候转速会稍稍升高一点点,车子会缓慢往前走。然后你嫌慢,你踩了一脚油门,车子快速往前跑了,转速到了两三千转,这是因为有负载了。然后你再接受踩,变速箱会升档,等到升到最高档的时候你再踩油门转速就会一直升高到五六千转甚至一万转,这个就可以理解为超频。

同样的,CPU也是这样,当你什么都没干,就一个系统在运行的时候,就相当于电脑在怠速慢慢向前跑,然后你踩了脚油门就相当于你打开了一个游戏。而你觉得游戏帧数太低,你就把频率调高,帧数就上来了,你玩的就爽了,这就相当于是你地板油。

然后现代的CPU因为比较智能,当他觉得跑得慢了的时候,他会自动给你挂更高的档,甚至帮你踩油门。

老的CPU没那么智能,相当于手动档,新的CPU非常智能,相当于自动驾驶的自动档。

节能与睿频在BIOS里都是可以关掉的,通常手动超频的时候都会关闭节能,而手动超频的时候会把全核频率固定,也就相当于关闭了睿频。睿频这个东西不接受手动调节,你不能规定高单核负载的时候把睿频提高,他完全是基于自主智能的,你可以测出哪一个核心或哪必修核心的体质更好,单独把这几个核心的频率提高,但操作系统分配资源的时候是动态的,很难把高单线程负载强行给某一个特定的核心,因为操作系统也不知道哪一个进程突然就要高性能,所以单独超某几个核心也不是很好用。

只是目前来说,AMD这边开始有多CCD CPU了,而同个CPU内的多个CCD的体质并不相同,所以在手动超频的时候是可以针对单个CCD单独超频的。

以上是我个人的理解,希望大家批评指正,理性交流,谢谢。